Строительство на сложном рельефе реферат
Обновлено: 07.07.2024
Счастливым обладателям ровного участка под застройку (с уклоном не более 3%) не составит особого труда выбрать и, возможно, самостоятельно сделать фундамент для будущего дома, воспользовавшись нашими предыдущими статьями. Но есть и те, кому повезло меньше. Участки с крутым уклоном, террасами или пусть даже небольшим перепадом высот, заставляют немало поломать голову перед этим этапом строительства. И не зря! Ошибок здесь можно наделать множество. Мы же постараемся помочь вам их избежать.
Стройка на склоне – это один из сложных вариантов строительства. Весомая часть успеха здесь зависит от правильности бумажной работы: расчетов и проектирования. Не каждый участок окажется безопасным для строительства: на песочных грунтах угол наклона более 30 градусов считается небезопасным, а на твердых глинистых и скалистых почвах разрешается строительство даже при 70 градусах уклона. Поэтому, во избежание движения грунта во время или после окончания стройки, необходимо провести анализ почвы для выяснения устойчивости склона. Сдвиг верхнего слоя грунта может происходить на участках по нескольким причинам:
- увеличение влажности вследствие смены сезона, обильных осадков, неисправной или отсутствующей дренажной системы;
- с повышением внешних нагрузок.
Для укрепления склона от движений грунта помогут подпорные стенки и прочие укрепляющие конструкции. А что касается естественных природных возможностей, то поможет озеленение территории: кустарники и деревья с развитой корневой системой помогут скрепить даже осыпающийся обрыв.
Для строительства дома на склоне первым и обязательным пунктом является установка дренажной системы. Рекомендуется устроить пристенный дренаж еще до заливки фундамента, и тем самым в будущем обеспечить отведение от него воды. Также в последствии, необходимо организовать систему отвода сточной и дождевой воды, иначе, стекая по фундаменту, она будет размывать грунт под домом.
Теперь о фундаменте. Принято считать, что самый простой способ заложить основу для будущего дома – это залить по периметру прямой ленточный фундамент. Это можно сделать и в случае, если ваш будущий дом находится на склоне, но, конечно, с некоторыми особенностями.
Цоколь, образованный перепадом высот, по ширине должен быть не меньше, чем ¼ его собственной высоты. Следовательно, чем больше перепад, тем больше высота цоколя, и шире будет фундамент. Отсюда появляются значительные расходы и на бетонирование, и на опалубку, кроме того, вам добавляется масса земляных работ. Если глубина промерзания грунта достаточно велика, то мелкозаглублённый фундамент не подойдёт. Увеличивая глубину траншеи, вы получаете прочность, но теряете ресурсы. Тем не менее, высокий цоколь, к примеру с перепадом высоты около 2м, позволяет обустроить подземный гараж, сауну, мастерскую и другие хозяйственные помещения, при этом, не теряя пространство на основных этажах.
На стабильном грунте с высокой несущей способностью можно выполнить ступенчатый фундамент в виде каменной или кирпичной кладки, при условии, что места перепада ступеней укрепляются металлическими балками. Дом с таким фундаментом гармонично впишется, например, в горный ландшафт.
Но есть и другие типы фундамента, которые подходят для такого вида строительства. О них читайте в следующей статье.
В существующей литературе по теме архитектурного проектирования жилых зданий для условий сложного рельефа (труды С. А. Дектерева [1] и Ю. И. Курбатова [3]) недостаточно проработаны системы описания сложного рельефа и системы жилищного строительства на нем, которые позволят выбрать тип дома, максимально соответствующий склону. Из-за разрозненности новые идеи и научные разработки в данной области не находят применения на практике, часть их устаревает или требует переосмысления и актуализации. В связи с этим существующая архитектурная типология жилых зданий для территорий со сложным рельефом нуждается в дополнении и уточнении, а сформированная в ее рамках методика проектирования таких зданий - в оптимизации и актуализации. Предлагается некоторое усовершенствование типологии, которое позволит при проектировании жилья не только учитывать уникальность природного ландшафта застраиваемых территорий со сложным рельефом, но и давать их более полное описание.
Типология жилья по способу компоновки относительно склона в наибольшей степени отражает влияние рельефа на тип жилого дома, дает возможность упорядочить большое разнообразие жилья в данной области. Для использования предлагаемой типологии на практике необходимо выделить характерные для каждого типа дома особенности, которые в наибольшей степени влияют на объемно-планировочное решение здания в зависимости от способа компоновки относительно склона.
Типы домов в табличной форме рассмотрены относительно следующих критериев оценки:
Гармоничность сочетания с природным рельефом. Целостность восприятия объема здания в контексте естественного рельефа; подчинение объема формам рельефа; органичное включение архитектурного объекта в окружающую среду.
Сохранение природной территории. Минимальное использование природной территории, которую занимает дом.
Устойчивость к воздействию окружающей среды. Способность противостоять воздействию окружающей среды.
Универсальность размещения на сложном рельефе. Возможность использования одного типа дома при разных формах сложного рельефа
Обзорность. Возможность созерцать окружающее наружное пространство внутри здания, а также воспринимать его с уровня земли. Влияет на естественное освещение и инсоляцию.
В данном случае рассмотрены максимально упрощенные схемы различных типов жилых зданий для территорий со сложным рельефом, без указания конкретных архитектурно-композиционных решений.
Для каждого типа дома условно обозначено цветом проявление того или иного параметра оценки:
- зеленый цвет - высокая оценка; - желтый цвет - средняя оценка; - красный цвет - низкая оценка.
Вывод: равнинный дом малоэффективен на склонах, требуется приспособление дома под рельеф, экономичность строительства достигается благодаря массовому строительству и множеству типовых решений (включен в типологию для наглядного сравнения).
Таблица 2. Равнинный дом.
Вывод: заглубленный дом лучше всего располагать на южных склонах с уклоном от 30 градусов. В этом случае на поверхность земли выходит только фасад, остальной объем располагается под землей. Таким образом, мы получаем 100% свободной территории на участке. Позволяет использовать под застройку не пригодные для размещения надземных зданий территории. При использовании такого типа жилья достигается минимальное вмешательство в пейзаж. Обеспечивается хорошая теплоизоляция, экологичность и экономичность, часть функций ограждающей конструкции берет на себя земля, необходимо только обеспечить несущую способность конструкции дома.
Таблица 3. Заглубленный дом.
Вывод: консольный дом рекомендуется размещать в месте резкого перепада рельефа либо на верхней границе рельефа. В объеме дома формируются три пространства: над зданием, внутри здания, под зданием. Каждое из них можно использовать в качестве мест отдыха или стоянку для автомобиля и т. д. Также раскрывается эффектный вид из основной части дома. В экономическом плане сложные и нестандартные конструктивные решения ведут к значительному удорожанию данного типа дома.
Таблица 5. Консольный дом.
Вывод: Строительство террасных домов обеспечивает высокую плотность застройки с сохранением высокого уровня комфортности. Также при строительстве дома возможно компенсировать часть застраиваемой территории за счет террас.
Таблица 7. Террасный дом.
Вывод: данный тип дома может использоваться на отвесных склонах, в местности с деревьями, которые можно использовать в качестве несущей конструкции постройки. Сложные и нестандартные конструктивные решения; требуется утепление всей ограждающей конструкции дома, что ведет к значительному удорожанию данного типа дома.
Таблица 8. Подвесной дом.
Вывод: дом-мост позволяет соединить несколько пространств, например, два берега, лог, овраг или два холма. Требует поиска соответствующего места. Проектирование подобных зданий лучше всего начинать с поиска места для строительства.
Комбинированный дом. В мировой практике чаще всего применяются комбинированные дома на склоне (этот тип жилья не сравнивается с остальными). В зависимости от условий проектирования комбинированные дома позволяют сочетать свойства разных типов жилья, вбирая в себя их лучшие качества и создавая многообразие архитектурно-планировочных комбинаций.
Таблица 9. Дом-мост.
Для наглядного сравнения типов жилья между собой результаты исследования сведены в таблицу, где схематично изображены формы рельефа, относительно которых компонуется дом, выделенный белым цветом и изображаемый преимущественно в форме куба, без учета мероприятий по улучшению его характеристик (скатная кровля и другие параметры, оптимизирующие форму). По горизонтали представлены восемь типов жилого дома, скомпонованных относительно склона, каждый из которых рассмотрен относительно критериев оценки, расположенных в таблице по вертикали.
Для каждого типа дома условно обозначено плюсами положительное проявление того или иного параметра оценки:
- четыре плюса (фон зеленого цвета) - высокая оценка; - три или два плюса (фон желтого цвета) - средняя оценка; - один или отсутствие плюсов (фон красного цвета) - низкая оценка.
Кроме того, в таблице представлена возможность включить в нее по необходимости дополнительные критерии оценки.
Таблица 10. Сравнение типов жилища в зависимости от способа компоновки относительно склона для территорий со сложным рельефом.
Проектирование дома на склоне
Дома на склонах холмов могут показаться очень сложными в проектировании и дальнейшем строительстве, но их внешний вид и оригинальные архитектурные элементы, которые можно получить только с помощью дизайна дома на склоне, всегда будут стоить затраченных усилий.
Важно помнить, что чем сложнее рельеф, тем сильнее могут увеличиться предстоящие затраты на строительство. Основной параметр – уклон поверхности – измеряется в процентах или долях. По данному критерию выделяют:
- ровные участки, где угол уклона образуется не более 3%;
- участки, имеющие небольшой уклон 3-8%;
- участки со средним уклоном, не превышающим значение 20%;
- крутые участки с уклоном более 20%.
Создание проекта на ровном участке, естественно, гораздо проще, а вот на участке даже с малым перепадом высоты перед заказчиком стоит выбор:
- построить дом на ровной площадке, которая создается с помощью подсыпки грунта со стороны склона, в результате чего образуется ровный участок, пригодный практически для любого типового проекта;
- врезать цоколь дома в склон рельефа. Данное решение также актуально и для участков со средним и крутым уклоном. В этом случае необходимо индивидуальное проектирование.
Для владельцев участков на крутом склоне оптимально подходит решение строительства многоуровневого дома, образующего террасы, смещенные по склону. Но это наиболее затратный вариант, как для проектирования, так и для реализации.
В любом случае все проектные работы стоит доверить только настоящим специалистам, так как внесение изменений в природный рельеф связано с нарушением естественного состояния почвенного слоя и движения грунтовых вод. Только опытный архитектор соберет в одно целое все нюансы вашего земельного участка и эффектно использует возможность органично встроить дом в окружающий естественный ландшафт.
Особенности строительства на сложном рельефе
Важно заранее быть готовым к тому, что возведение дома на склоне целесообразно далеко не всегда как по техническим, так и по экономическим критериям. Так, например, в зонах, где исследования указывают на возможность оползня, строить дом категорически не рекомендуется. Не стоит забывать и о затратах на нулевой цикл, в рамках которого необходимо будет осуществить рытье котлована, дренажные работы, монолитные работы, а также монтаж подпорных конструкций. Все это войдет в дополнительные затраты. Но в каждом конкретном случае заказчик определяет экономическую целесообразность сам. Возможно, что шикарный вид из окна из дома на склоне для будущих жильцов является главным приоритетом. А иногда получается просто арифметическая выгода: часто предлагаемая скидка на участок со сложным рельефом покроет все дополнительные финансовые вопросы.
Выбор площадки под застройку
Специалисты рекомендуют выбрать наиболее возвышенное и сухое место на имеющемся земельном участке. Благодаря этому ваш дом не встанет на пути потоков ночного холодного воздуха, курсирующих ближе к низине. Также стоит помнить, что чем выше – тем участок суше. В результате выбора более высокой точки не придется сталкиваться со скапливанием осадков и проблемами заболоченности, что удорожает гидроизоляцию фундамента. Также не стоит забывать о простоте водоотведения с помощью дренажной системы, расположенной выше уровня отвода стоков в нижней части участка.
Инженерные изыскания
Уровень нахождения подземных вод и особенности грунта, обусловленные его составом, имеют серьезное значение при составлении подготовительной документации. Эта информация крайне важна для принятия тех или иных проектных решений, обоснованных с экономической и технической точек зрения. Данные материалы подготавливаются на основе отчета инженерных изысканий, действующих СНиП и других регулирующих нормативов относительно защиты постройки от опасных геологических процессов.
Выбор фундамента
В случае наличия на участке устойчивых грунтов, которые послужат надежным основанием, можно заливать монолитный ленточный фундамент, спроектированный с учетом сопротивления давлению, действующего от склона. А если обнаружены разнородные наклонные или горизонтальные пласты, способные легко сползти вниз, нужно будет строить фундамент на сваях. И все это необходимо спроектировать с учетом характера и глубины залегания грунтовых вод.
Очень часто используется прием устройства террас на склонах, чтобы путем создания искусственного откоса на сложном рельефе предотвращать скольжение пластов грунта и стабилизировать движущие процессы между ними.
Обустройство подъезда к дому
Дома на склоне условно можно разделить на два типа по принципу: подъезд к входу обустроен с основания холма или с его вершины. Это очень впечатляюще меняет наше восприятие всего строения. В первом случае, когда вход осуществляется с подножия, дом можно сразу увидеть полностью.
Во втором, когда мы подходим к входу со стороны вершины участка, то нам сначала открывается лишь часть строения, находящаяся на вершине, в то время как другие этажи уходят вниз по склону и открываются посетителю постепенно.
Гидроизоляция
Если цоколь частично врезан в склон, то необходимо грамотно просчитать и профессионально обустроить тепло- и гидроизоляцию. Иначе придется регулярно сталкиваться с протечками или повышенным конденсатом, что также приводит к образованию плесени и грибка. В рамках комплексного обустройства цокольного помещения не стоит забывать о включении в проект современной приточно-вытяжной системы вентиляции для оставшихся без естественного воздухообмена помещений.
Думаете о строительстве на наклонном участке?
Сегодня популярность домов на наклонных участках или холмах растет, так как современные практичные и оригинальные идеи дают возможность воспользоваться всеми преимуществами, которые дает здание, вписанное в вертикальный ландшафт. Строительство дома из газобетона на наклонном участке привлекает заказчиков по разным причинам. Такой загородный дом не только обеспечивает потрясающие виды с высоты, но и предоставляет дополнительный уровень творчества в дизайне вашего жилья, часто по более доступной цене на землю.
Второй дом часто воспринимается людьми как противопоставление городской квартире. Человек стремится компенсировать недостаток природной составляющей. Он выбирается загород, чтобы отдохнуть от суеты и насладиться живописным пейзажем. С этой точке зрения перепад рельефа является богатым ресурсом. Для архитектора это определенные рамки контекста, в которых он проводит морфологические и планировочные изыскания, а так же поле для экспериментов и рассуждений.
Взаимодействие ландшафта с архитектурной формой.
Проект виллы Bridge House. Крег Эльвуд (Craig Ellwood). Калифорния, США. 1960-е.
Вот еще одна вариация на эту тему. Дом завис над ландшафтом именно в том месте, где протекает ручей. Дом мог бы быть расположен и на плоском рельефе, но чтобы усилить определенные качества вводимой в природу конструкции архитектор размещает постройку на том ландшафте, который создаст желаемый контраст с этими качествами.
Вилла Мэн-боу (Man-bow). Сатоши Окада (Satoshi Okada). Атами, префектура Сидзуока, Япония. 1997.
Вилла Мэн-боу. Поперечный и продольный разрез.
Вилла Мен-боу расположена в горном районе Атами. По словам автора проекта, ему понадобилось оторвать здание от земли по четырем причинам. Во-первых, ветер, возникающий из-за перепада температур в нижней и верхней части горы, должен свободно обтекать здание. Во-вторых, для организации вида, который могут заслонять высокие деревья. В-третьих, для того, чтобы избежать излишней влажности в помещениях из-за стелящегося тумана. И в-четвертых, для того, чтобы облегчить работу по уборке опавших листьев.
Вилла Вальс полностью врезана в холм. Наружу выходит лишь круглый патио. Через него освещаются все жилые помещения. Подземный тоннель связывает жилой дом с мастерской. Экстравагантный вид дома продиктован регламентом участка.
Буквальная слитность.
Дом II. Альберт Фрей (Albert Frey). Палм-Спрингс, штат Калифорния, США. 1963.
Дом II Альберта Фрея. Интерьер, вид с тыльной стороны дома.
Дом II Альберта Фрея. План.
Дом II Альберта Фрея. Разрез.
Игра в неустойчивость.
Еще один подход эксплуатирует связку понятий устойчивость и неустойчивость. Это становится наиболее актуально на склоне, где так легко потерять равновесие. Сила притяжения определила такие понятия как горизонталь и вертикаль. С древних времен архитектура развивалась, подчиняясь этому закону. Показателен проект Эдуардо Соуто де Моура. Два минималистических жилых объема расположены на склоне. Один объем консольно завис над рельефом, другой съезжает вниз. Автор намеренно сделал оба объема равными по массе и с одинаковой отделкой. Ему было важно, чтобы зритель воспринимал их в сравнении. В проекте сквозят ироничные нотки постмодернизма. Архитектор заигрывает со сложившимся архетипом устойчивости.
В другом доме, спроектированном студией MVDRV, авторы также сфокусировались на теме равновесия. Здание на половину своей длины нависло над землей. Жесткая структура деревянного каркаса позволила обеспечить вылет на 15 метров. Дом опирается на массивное бетонное основание. Часть здания, стоящего на земле, выполнена из более тяжелых материалов. Кажется, будто земля опустилась, а дом оставил на ней свой след. Такие детали как окно в полу и качели, подвешенные к краю консоли, акцентируют статус здания-аттракциона.
Особенности планировочной структуры домов на рельефе.
Вторая особенность связана с точкой входа в дом. Он может быть сверху, снизу и посередине. От места, где расположен вход, зависит функциональная программа здания. Благодаря рельефу появляется возможность организации дополнительных входов на других уровнях. На рисунке представлены варианты компоновки помещений по уровням. В доме на плоском рельефе на первом этаже располагается кухня с гостиной, на втором размещаются спальни (А). Вариант Б не сильно отличается от варианта А. Основное отличие в том, что гостиная имеет выход и на балкон и на участок. Вариант В имеет интересное достоинство. Человек со среднего уровня может быстро попасть как на верхний этаж, так и на нижний. В вариантах Г и Д привычное расположение функций переворачивается к верх ногами. Гараж располагается на верхнем ярусе, гостиная – на среднем, а спальня на нижнем. При этом есть возможность каждый этаж, который контактирует с землей оборудовать дополнительным входом. Это может быть полезно при необходимости отграничения той или иной функциональной зоны. Тогда такие помещения можно использовать автономно.
Подростки в отличие от маленьких детей уже не нуждаются в пристальном внимании родителей. Слишком длительное пребывание со взрослыми может восприниматься как тотальный контроль. У детей и родителей возможны различии в режимах дня. Поэтому зоны должны быть разделены. Детская должна иметь свой обособленный вход. Можно представить и другие примеры. Например, сдача нижнего яруса квартиры в аренду, использование его под офис.
Террасный одноквартирный дом. Дополнительные входы в различные функциональные зоны.
Третья особенность — компактность. Террасный дом характеризуется большими площадями летних помещений, образуемых как крыши террасы в результате отступа вышележащих этажей на крышах нижележащих квартир. Размер отступов в террасном доме зависит от уклона местности, на которой расположены дома. Этот тип здания, так же как и ковровая застройка, позволяет получить плотную застройку с большим выходом площадей. Однако в террасных домах в отличие от ковровой застройки есть возможность обеспечить хороший вид.
А. Застройка террасными домами. Б. Рядовая застройка
Итак, планировочная структура домов на рельефе при своей компактности выгодно отличается гибкостью и способностью к трансформации.
Проекты, упомянутые в статье, которые опубликованы на нашем сайте:
Читайте также: